摘要:以三分三(Anisodus acutangulus C. Y. Wu et C. Chen)成熟種子為試驗材料,研究溫度、光照、浸種時間、層積及赤霉素處理對其萌發的影響。結果表明,三分三種子萌發的最適宜溫度為25 ℃,種子發芽率達(57.6±1.53)%;25 ℃恒溫浸種24 h能提高三分三種子的發芽率;三分三種子萌發需光,光照條件下種子發芽率顯著高于黑暗條件;濕沙層積后用赤霉素處理能顯著提高三分三種子的發芽率,種子發芽率高達(97.7±0.58)%。
關鍵詞:三分三(Anisodus acutangulus C. Y. Wu et C. Chen);種子萌發;影響因素
中圖分類號:Q949.777.7;Q945.34 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)17-4142-03
Influence Factors Analysis on the Seed Germination of Anisodus acutangulus
YANG Xing-biao,LI Hai-feng
(College of Pharmacy and Chemistry, Dali University,Dali 671000, Yunnan, China)
Abstract: The experiment was carried out to investigate the effects of temperature, light, soaking time, stratification, and the gibberellic acid treatment on the mature seed germination of Anisodus acutangulus. The results showed that the seed germination rate of Anisodus acutangulus was the the highest at 25 ℃ for(57.6±1.53)%, and it could be improved if the seeds were soaked for 24 h. The seed germination of Anisodus acutangulus needed light, and the seed germination rate under light was significantly higher than in the darkness. Furthermore, when seeds were soaked with gibberellic acid after stratification, the seed germination rate of Anisodus acutangulus could be improved significantly, and could reach to (97.7±0.58)%.
Key words: Anisodus acutangulus; seed germination; infulence factor
收稿日期:2012-11-16
基金項目:云南省大理州科技項目(DLKJJ201109);大理學院2011年中青年學術帶頭人培養項目(DLXYXS201106);大理學院大學生科研基金
項目(DSSKY200904)
作者簡介:楊興彪(1988-),男,云南宣威人,初級藥師,主要從事藥用植物資源與生物技術等研究,(電話)13170764216(電子信箱)
lihfzh888@sina.com;通訊作者,李海峰(1971-),男(白族),云南大理人,副教授,碩士,從事藥用植物生物技術等研究,(電話)
0872-2251475(電子信箱)lifhzh888@sina.com。
三分三(Anisodus acutangulus C. Y. Wu et C. Chen)為茄科(Solanaceae)多年生草本植物,別名大搜山虎、山野煙、山茄子等,僅在云南省西北部有分布,為云南地區民間常用珍稀藥材,以根、莖、葉及種子入藥,有大毒,具有麻醉鎮痛、祛風除濕,治骨折、跌打損傷、關節疼痛、胃痛、腸絞痛等功效[1]。研究發現,三分三根莖中含有莨菪堿、東莨菪堿、中莨菪堿、山莨菪堿、托品堿等多種托品烷類生物堿[2],其中,莨菪堿、東莨菪堿是阻斷副交感神經作用類藥物,臨床上主要作為鎮靜劑[3]。
三分三主要生長于滇西北2 700~3 600 m的高海拔地區[1],生態環境惡劣,分布范圍狹窄,資源極其有限。野生挖掘是民間用藥的主要來源,經過長期無序采掘,資源遭到嚴重破壞,野生種質資源瀕臨滅絕。雖然鄭光植等[4-7]對三分三細胞培養生產莨菪堿和東莨菪堿進行了大量的研究工作,并進行了一些小試、中試的研究,潘夕春等[8]對三分三發根培養生產托品烷類生物堿進行了研究,但是研究成果離工業化生產還有很大的距離。因此,目前通過人工種植仍然是解決藥材資源緊缺的有效途徑。種子萌發是開展人工種植藥材的基礎,目前國內未見對三分三種子發芽的研究報道,因此,本試驗利用植物種子發芽試驗方法,研究溫度、光照、浸種時間、層積及赤霉素(Gibberellic acid,GA3)處理對三分三種子萌發的影響,以期為三分三種子育苗、人工種植提供理論依據和參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗所用三分三種子于2011年秋季采自云南省大理市喜洲鎮花甸藥材種植基地,采收后曬干、去除雜物,用布包裹于室內通風保存。
1.2 方法
1.2.1 試驗設計 發芽溫度設置15、20、25和30 ℃ 4 個處理;光照試驗在25 ℃下設為光照1 500 lx與黑暗2個處理。浸種時間試驗以不浸種為對照,設25 ℃去離子水浸種12、24、48 、72 h 4個水平。層積及赤霉素處理試驗,在韓德良等[9]基礎上設5個處理,未層積及未赤霉素處理的設為對照;干沙層積,種子在4 ℃條件下干沙層積30 d;濕沙層積,種子在4 ℃條件下濕沙層積30 d;GA3浸種,種子用50 mg/L GA3浸種24 h;干沙層積+ GA3浸種,種子在4 ℃條件下干沙層積30 d,再用50 mg/L GA3浸種24 h;濕沙層積+ GA3浸種,種子在4 ℃條件下濕沙層積30 d ,再用50 mg/L GA3浸種24 h。
1.2.2 種子發芽方法 種子發芽方法參考宗憲春等[10]的方法,選擇直徑15 cm的培養皿作為種子發芽容器,培養皿內放置3層濕潤的濾紙作為發芽床,濾紙上均勻放置100粒種子,設3次重復。培養過程中始終保持濾紙濕潤。
1.2.3 數據統計與處理 每天記錄種子發芽情況,以胚根長≥2 mm(或胚芽形成)作為種子發芽標準,種子發芽試驗結束后統計種子發芽啟動時間、發芽持續期、發芽率和發芽勢,統計方法主要參考李惠敏等[11]的方法。種子發芽啟動時間指從播種到第一粒種子發芽所需要的時間,發芽持續期指從播種后第一粒種子發芽到最后一粒種子發芽(連續3 d沒有種子發芽視為發芽終止)所持續的時間,發芽率為能夠形成胚根或胚芽的種子數占播種種子數的比例,發芽勢為發芽持續天數50%時能夠形成胚根或胚芽的種子數占播種種子數的比例。
所得數據用SPSS 13.0統計軟件進行差異顯著性分析。
2 結果與分析
2.1 溫度對三分三種子萌發的影響
溫度對三分三種子萌發的影響見表1。從表1可以看出,溫度對三分三種子發芽影響較大,25 ℃時三分三種子發芽率、發芽勢顯著(P<0.05)高于其他處理,種子發芽率高達(57.6±1.53)%,發芽勢為(42.30±1.53)%;發芽持續期顯著(P<0.05)短于其他處理;15 ℃以下時種子不能發芽。
2.2 光照對三分三種子萌發的影響
光照對三分三種子萌發的影響見表2。從表2可以看出,在光照條件下三分三種子的發芽率、發芽勢顯著(P<0.05)高于黑暗條件,發芽啟動時間、發芽持續期顯著(P<0.05)短于黑暗條件,表明三分三是需光性種子,在光照條件下種子生活力較強,發芽速度較快。
2.3 浸種時間對三分三種子萌發的影響
去離子水浸種時間對三分三種子萌發的影響見表3。從表3可以看出,浸種時間對三分三種子萌發影響較大,浸種24~48 h時,種子發芽率顯著(P<0.05)高于對照,浸種24 h時發芽率高達(67.0±1.00)%;浸種72 h時,種子發芽率顯著(P<0.05)低于對照,說明無浸種或浸種時間過長都不利于三分三種子的萌發;浸種24 h時,種子的發芽勢顯著(P<0.05)高于對照和其他處理,為(51.7±2.08)%。浸種12~48 h時種子發芽啟動時間相比對照和浸種72 h顯著(P<0.05)縮短,浸種24~48 h時發芽持續期相比對照和其他處理顯著(P<0.05)縮短。因此,綜合考慮發芽率、發芽勢、發芽啟動時間和發芽持續期,三分三種子經過24 h浸種最適宜萌發。
2.4 層積及赤霉素處理對三分三種子萌發的影響
層積及赤霉素處理對三分三種子萌發的影響見表4。從表4可以看出,經過層積、赤霉素處理、層積加上赤霉素處理的三分三種子發芽率、發芽勢顯著高于對照;層積和赤霉素浸種均能不同程度地解除三分三種子的休眠,促進種子發芽,經過赤霉素浸種種子的發芽率、發芽勢顯著高于層積處理;三分三種子經過層積后再用赤霉素浸種發芽率、發芽勢顯著高于單獨經過層積處理或赤霉素浸種的處理,其中濕沙層積+CA3浸種發芽率高達(97.7±0.58)%,種子發芽勢為(90.7±2.08)%。三分三種子經過層積處理后再用赤霉素浸種能顯著縮短種子的發芽啟動時間、發芽持續期,種子發芽啟動時間為(2.7±0.6)~(3.0±1.0) d,種子發芽持續期為(3.7±0.6)~(4.3±0.6) d,濕沙層積效果優于干沙層積。
3 小結與討論
三分三生長于滇西北高海拔地區,自然生態環境惡劣,在自然條件下種子難以萌發,找到種子最適發芽條件,使種子在最短時間內有最高發芽率,對開展三分三種子育苗、人工栽培具有重要意義。試驗結果表明,三分三種子的最佳發芽條件為25 ℃去離子水浸種24 h、25 ℃光照條件下能顯著提高種子發芽率和發芽勢,縮短種子發芽啟動時間和發芽持續期。
從層積及赤霉素處理試驗結果可知,三分三種子具有一定的休眠特性,三分三種子含有萌發抑制物質,經過層積或赤霉素浸種均能有效解除種子休眠,提高種子發芽率、發芽勢,縮短種子發芽啟動時間和發芽持續期。三分三種子經過層積處理,再用GA3浸種對種子發芽促進作用更加明顯,其中,以濕沙層積+GA3浸種處理種子的發芽率、發芽勢最高,發芽啟動時間和發芽持續期最短,是三分三種子最適宜的催芽處理措施。試驗中三分三種子催芽處理措施是在人工控制溫度及光照條件下得出的結果,在實際生產中能否提高三分三種子發芽率、發芽勢,能否縮短三分三種子發芽啟動時間和發芽持續期還有待進一步的研究。
參考文獻:
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(責任編輯 王曉芳)